從協(xié)議來講網(wǎng)絡(luò)層確保底層MAC層的正確操作并為應(yīng)用層提供接口。而在Zigbee的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)和數(shù)據(jù)包的路由，并且按照規(guī)劃的路徑確保數(shù)據(jù)包可靠地從一個節(jié)點發(fā)送到另一個節(jié)點。在Zigbee中，路由工作是由協(xié)調(diào)節(jié)點和路由節(jié)點共同規(guī)劃并維護路由路徑來保證正常通信。
Zigbee網(wǎng)絡(luò)由協(xié)調(diào)節(jié)點負(fù)責(zé)建立，即選擇網(wǎng)絡(luò)組成和選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在Zigbee中通常有三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即星狀結(jié)構(gòu)、樹狀結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖 Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
星狀拓?fù)涫亲詈唵蔚囊环N拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在Zigbee中，星狀拓?fù)浒艘粋€協(xié)調(diào)節(jié)點和多個終端節(jié)點。這些終端節(jié)點直接且僅和位于網(wǎng)絡(luò)中心的協(xié)調(diào)節(jié)點相連進行通信。而兩兩終端節(jié)點需要進行通信時，由協(xié)調(diào)節(jié)點進行轉(zhuǎn)發(fā)。
樹狀拓?fù)浒艘粋€協(xié)調(diào)節(jié)點和多個路由節(jié)點及終端節(jié)點。協(xié)調(diào)節(jié)點和多個路由節(jié)點及終端節(jié)點相連，即協(xié)調(diào)節(jié)點作為這些路由節(jié)點和終端節(jié)點的父節(jié)點。同時，每個路由節(jié)點還可以連接其它的路由節(jié)點或者終端節(jié)點作為其子節(jié)點。需要說明的是，終端節(jié)點只能作為子節(jié)點而不能作為父節(jié)點。在樹狀結(jié)構(gòu)中兩個節(jié)點需要進行通信時，該終端的消息會沿路徑樹向上傳至目標(biāo)通信節(jié)點共同的祖父節(jié)點再轉(zhuǎn)發(fā)至目標(biāo)通信節(jié)點。
網(wǎng)狀拓?fù)浜蜆錉钔負(fù)漕愃埔舶艘粋€協(xié)調(diào)節(jié)點和多個路由節(jié)點及終端節(jié)點。與樹狀節(jié)點不同的是，路由節(jié)點間可以相互直接通信，這樣就組成了網(wǎng)絡(luò)狀的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在傳送消息時，協(xié)調(diào)節(jié)點和路由節(jié)點共同為待通信的兩個節(jié)點規(guī)劃最優(yōu)的路徑。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋷淼膬?yōu)點有路由更加靈活且優(yōu)化。同時整體網(wǎng)絡(luò)的魯棒性增強，這是由于即使個別節(jié)點出現(xiàn)問題不能工作，還可以選擇其它路徑來保證通信完成。
應(yīng)用層是Zigbee網(wǎng)絡(luò)的最高層，它為Zigbee用戶的需求提供服務(wù)。舉例來說，一個用戶需要獲得室內(nèi)溫度和濕度數(shù)據(jù)，該用戶通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層提出請求，之后Zigbee網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層向下層逐層傳遞指令并找到相應(yīng)的傳感器并進行感知獲得數(shù)據(jù)。獲得數(shù)據(jù)后傳感器通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)傳回數(shù)據(jù)，并通過應(yīng)用層應(yīng)用向用戶反饋回其所要求的數(shù)據(jù)。應(yīng)用層是Zigbee網(wǎng)絡(luò)和用戶之間的接口，它決定了Zigbee網(wǎng)絡(luò)所能夠提供的服務(wù)種類。因此，應(yīng)用層在Zigbee網(wǎng)絡(luò)中起著重要的作用。
應(yīng)用層包括了應(yīng)用支持子層、應(yīng)用框架和Zigbee設(shè)備對象。應(yīng)用支持子層位于網(wǎng)絡(luò)層之上，起到一個過渡層的作用。同時，該層還相當(dāng)于一個過濾器，將應(yīng)用框架中的不同應(yīng)用需求過濾到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層節(jié)點從而進行下一步通信。同時，應(yīng)用支持子層還連接著Zigbee設(shè)備對象和供應(yīng)商應(yīng)用。即Zigbee設(shè)備對象通過應(yīng)用支持子層和不同供應(yīng)商所提供的應(yīng)用相連。具體來說，應(yīng)用支持子層通過APS數(shù)據(jù)實體和APS管理實體完成該層的工作。APS數(shù)據(jù)實體在一個Zigbee網(wǎng)絡(luò)中為不同的應(yīng)用實體之間提供數(shù)據(jù)通信。而APS管理實體為不同的應(yīng)用對象提供包括安全保護、綁定設(shè)備、維護應(yīng)用對象數(shù)據(jù)庫等服務(wù)。
應(yīng)用框架包含了Zigbee簇庫并為Zigbee的各種應(yīng)用提供了運行框架。一個用戶的應(yīng)用框架內(nèi)可以同時容納240個應(yīng)用目標(biāo)，這些應(yīng)用目標(biāo)通過應(yīng)用配置文件進行管理，同時它們會管理和控制下層的協(xié)議。應(yīng)用配置文件的使用允許了不同供應(yīng)商針對特定應(yīng)用程序開發(fā)產(chǎn)品之間進一步互操作性。
Zigbee設(shè)備對象是定義于應(yīng)用支持子層和應(yīng)用框架之間的結(jié)合部分。它所主要工作包含了定義設(shè)備在Zigbee網(wǎng)絡(luò)中屬于何種節(jié)點，即屬于協(xié)調(diào)節(jié)點、路由節(jié)點還是用戶節(jié)點；Zigbee設(shè)備對象還具有發(fā)現(xiàn)節(jié)點和服務(wù)的功能；此外，Zigbee設(shè)備對象還負(fù)責(zé)安全加密管理，主要負(fù)責(zé)安全密鑰的生成和分發(fā)。
